CN113574300B - 用于变速箱的内部选择控制的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于选择变速箱中的传动比线路的内部控制的装置，该装置包括：旋转选择控制构件(10)以及受控致动器(28')，该受控致动器可以向该控制构件(10)施加致动力以便使该控制构件旋转，其特征在于，该致动器是旋转致动器(28')，包括：致动器轴(42)，该致动器轴能够旋转有限的角行程；以及曲柄(44)，该曲柄被旋转地紧固至该轴(42)并且包括偏心区段(44A，50)，该偏心区段向该控制构件(10)施加致动力以便使该控制构件旋转。

Description

用于变速箱的内部选择控制的装置

技术领域

本发明涉及一种用于变速箱中的传动比线路选择的内部控制的装置。

本发明更具体地涉及一种包括控制致动器的装置，该控制致动器可以施加控制力以至少在传动比的第一线路与第二线路之间选择。

背景技术

在这种类型的装置或控制设备中，提供了选择控制构件，该选择控制构件被安装以便至少在第一角度选择位置与第二角度选择位置之间沿两个方向可旋转，每个位置分别与第一选择线路和第二选择线路相关联。

控制构件或连接到其的部件被安装成使得当控制构件占据第一角度选择位置或第二角度选择位置中的一个或另一个时，其可以沿两个方向轴向滑动，以便例如在受控致动器的作用下使与先前选择的选择线路相关联的传动比中的一个或另一个变换。

根据文献FR-A1-3 026 808和/或FR-A1-3 044 063中特别展示的一种已知设计，还提供了：弹性返回器件，该弹性返回器件用于使控制构件返回其第一角度选择位置；以及控制致动器，该控制致动器例如是电磁或电动千斤顶，该电磁或电动千斤顶可以向控制构件施加控制力，以使该控制构件对抗由弹性返回器件施加的返回力从其第一角度选择位置旋转到其第二位置。

致动器命令杆沿其主轴线滑动，其方式为使得杆的自由端作用在控制构件的偏心致动面上。因此，杆的轴线与控制构件的枢转轴线完全正交地布置。致动器是例如包括所述杆的线性致动器或千斤顶，或者另外是通过螺钉-螺母系统执行多次旋转以命令杆滑动的旋转马达，然后杆与马达的轴线平行或同轴。

在这种设计中，当已经通过控制致动器来选择第二选择线路时，对抗弹性返回力，并且当已经释放由致动器施加的力时，在由弹性返回力施加的负载下，在连接到控制构件的元件与相对于其固定的构件之间存在摩擦。该摩擦能够引起轴向阻塞现象，或者甚至通过重新选择传动比的第一线路防止返回到空档位置。

由千斤顶或螺线管施加的致动力不具有非常高的值，并且然后联锁键不可能将挡块推回。

以相同方式，为了从第一选择线路开始选择第二选择线路，摩擦现象可能导致千斤顶或螺线管施加的致动力的值不足而无法克服的阻塞。

螺线管由于其弱致动力而进行的尺寸调整还导致回位弹簧的尺寸调整，其中该回位弹簧所施加的返回力的值不是非常高。

本发明的目的是提出一种新颖装置，该装置包括旨在克服上述缺点的致动和返回器件的新颖设计。

发明内容

本发明提出了一种用于变速箱中的传动比线路选择的内部控制的装置，该装置包括：

-选择控制构件，该选择控制构件被安装以便至少在第一角度选择位置与第二角度选择位置之间沿两个方向可旋转，每个位置分别与第一选择线路和第二选择线路相关联；

-受控致动器，该受控致动器可以向该控制构件施加致动力，以使该控制构件至少在第一方向上从其第一角度选择位置旋转到其第二角度选择位置，

其特征在于，该致动器是旋转致动器，包括：

-固定的致动器主体；

-致动器轴，该致动器轴可以被驱动在第一角度端位置与第二角度端位置之间旋转有限的角行程；

-曲柄，该曲柄被锁定与该轴旋转并且包括偏心区段，该偏心区段向该控制构件施加致动力，以使其在该第一方向上旋转。

这种致动器能够产生比线性致动器所产生的力更大的致动力。此外，这种致动器允许对控制构件的非常快速的控制。

根据本发明的其他特征：

-该致动器轴的旋转轴线与该控制构件的旋转轴线正交；

-该致动力经由杠杆传递到该控制构件，该杠杆围绕平行于该致动器轴的轴线可枢转地安装在相对于该致动器主体固定的安装板上，这尤其使得可以按比例缩小由该致动器轴传递到该控制构件的力；

-该杠杆具有用于连接到该曲柄的第一区段和用于连接到该控制构件的第二区段，该第一区段与该杠杆的枢转轴线之间的距离大于该第二区段与该杠杆的枢转轴线之间的距离；

-该杠杆的第二区段与该控制构件之间的连接是通过由该杠杆或该控制构件中的该两个元件中的一个支承的头部实现，该头部与由所述两个元件中的另一个支承的至少一个径向叶片接触；

-该装置包括用于使该控制构件返回其第一角度选择位置的至少一个旋转返回器件；

-弹性返回器件插置在该致动器的主体与该致动器轴之间；

-弹性返回器件插置在该控制构件与固定的支撑件之间；

-该控制构件的旋转由固定的角度止动件在两个方向上限制；

-该致动器轴包括至少配备有第一铁磁元件的转子，并且该致动器主体包括配备有至少一个受控电磁体的定子，该受控电磁体可以吸引该转子的第一铁磁元件，以便在向该受控电磁体供应电流时将该轴驱动到其第二角度端位置。

附图说明

通过阅读参考附图将更加清楚地理解的以下详细说明，本发明的其他的特征和优点将变得显而易见，在附图中：

[图1]图1是根据现有技术的示例的选择控制装置的透视图，其中控制构件处于其第一选择位置；

[图2]图2是从另一个视角观察图1的装置的视图；

[图3]图3是与图1中的视图类似的视图，其中图1中的装置是在控制构件已成角度地枢转到其第二角度选择位置之后示出的；

[图4]图4是从图2中的视角观察图3中的装置的视图；

[图5]图5是根据本发明的教导的选择控制装置的透视图，其中控制构件处于其第一选择位置；

[图6]图6是旋转驱动致动器的透视图，该旋转驱动致动器形成图1中的装置的一部分并且包括曲柄；

[图7]图7是图5所示的控制装置的端视图；

[图8]图8是在图7中的剖面8-8上截取的竖直纵向剖视图，该竖直纵向剖视图示出了连接到杠杆的旋转驱动致动器；

[图9]图9是与图7中的视图类似的视图，其中旋转驱动致动器命令控制构件进入第二角度选择位置；

[图10]图10是在图9中的剖面10-10上截取的竖直纵向剖视图，该竖直纵向剖视图示出了连接到杠杆的旋转驱动致动器；

[图11]图11是非常示意性地示出图6中的旋转驱动致动器的内部的横向剖视图；

[图12]图12是示出了图5中的装置的联锁键的外部角度止动件的透视图，该外部角度止动件用于限制锁定构件在其两个角度选择位置之间的枢转，控制构件占据其第一选择位置；

[图13]图13是在图12中的剖面13-13上截取的剖视图；

[图14]图14是与图13中的视图类似的视图，该视图示出了处于其第二角度选择位置的控制构件。

具体实施方式

在说明书的其余部分中，具有相同结构或类似功能的元件将由相同的附图标记表示。

图1示出了属于机械变速箱的内部控制装置，该内部控制装置以公知的方式基本上包括控制构件10，该控制构件被安装以便沿纵向几何轴线A在两个方向上轴向可移动，从后到前轴向地定向，并且该控制构件还被安装成围绕该相同轴线A沿两个方向可旋转或可枢转。

被称为第一选择位置并且尤其是在图1和图2中展示的第一角度位置由属于控制构件10的径向定向的突片14确定，该径向定向的突片与例如属于变速箱壳体的固定的角度止动元件协作。

根据现有技术的该设计，控制构件10通过弹性返回器件16被弹性地返回到其第一位置，该弹性返回器件在此采取钢丝弹簧(称为外部弹簧16)的形式，该外部弹簧的一个分支18在控制构件10被驱动沿图1和图2所指示的方向S旋转时由突片14的指状件20驱动，而外部弹簧16的一个分支19由固定的销15保持，该固定的销例如被紧固到变速箱壳体。

为了对抗在此由外部弹簧16施加到控制构件10的返回力来驱动该控制构件在方向S上旋转，所述控制构件10包括径向致动突片22，该径向致动突片包括在平行于轴线A的平面中延伸的致动板24。

为了作用于致动板24的致动面26，提供了受控线性致动器28，该受控线性致动器是例如单动式螺线管类型电磁千斤顶，其输出杆29或致动杆被安装成使其可以沿着几何轴线B滑动，该几何轴线完全正交于致动面26的平面并且在正交于轴线A的径向平面中延伸。

当控制致动器28并向其供应电流时，致动杆29沿着轴线B移动以便推压致动板24，并且使控制构件10对抗由外部弹簧16施加的弹性返回力而在方向S上朝向尤其是在图3和图4中展示的其第二角度选择位置旋转10。

当对致动器28的控制和供电被中断时，致动杆29不再施加任何力，并且控制构件10在负载下通过外部弹簧16而弹性地返回到在图1和图2中所展示的第一角度选择位置。

为了允许各种传动比的变换，在两个先前选择的选择线路中的一个或另一个中，设置有两个径向换挡臂或指状件32-1和32-2，这些径向换挡臂或指状件沿两个方向旋转并且与控制构件10一起轴向移动。

在第一选择位置中，第一径向换挡臂32-1被接收在挡块34-1中，该挡块以公知的方式连接到变速箱的齿轮的第一线路。

在该第一角度选择位置，第二换挡臂32-2与相关联的第二挡块34-2脱离接合，该第二挡块以公知的方式本身连接到变速箱的齿轮的第二线路。

如从图3和图4中可见，当控制构件10在致动器28的作用下从其第一角度选择位置成角度地枢转到其第二角度选择位置时，第一换挡臂32-1与第一挡块34-1周向地或成角度地脱离接合，而第二换挡臂32-2进而接合在第二挡块34-2中。

最后，该装置包括被称为联锁键的部件11，该部件被安装成与控制构件10一起旋转并且该部件包括两个锁定块36-1和36-2，这两个锁定块中的每一个与其相关联的挡块34-1、34-2交替地协作，以便在对应选择线路未被选择时阻塞该挡块。

从图3和图4中所展示的第二角度选择位置开始，可以使控制构件10沿两个方向轴向移动，以便引起传动比的变换或接合动作。与控制构件10不同，当控制构件10轴向移动时，联锁键11保持纵向固定。

一旦在一个轴向方向或另一轴向方向上产生接合，就可以释放由致动器28施加到构件10上的选择力。然后，这导致第一换挡臂32-1在外部弹簧16的负载下周向地抵靠在第一挡块34-1的相对的表面部分上。

因此，通过在第一挡块34-1的与第一换挡臂32-1的面的相反位置接触的表面之间产生的这些摩擦力，该控制构件10的轴向移动被制动或甚至阻塞。

现在将给出根据在图5至图14中所展示的本发明的设计的描述，并且根据该设计，受控致动器是旋转驱动致动器28'。

旋转驱动致动器28'包括固定的致动器主体38。这是圆柱形的主体38。主体38被紧固到安装板40，该安装板相对于变速箱壳体固定，如图5所示。

在此，致动器主体38的尺寸和形状与图1至图4所示的线性致动器的尺寸和形状类似。此外，该旋转驱动致动器28'基本上布置在与图1至图4中的线性致动器28相同的位置。因此，旋转驱动致动器28'不具有比现有技术的线性致动器28更大的空间要求。

如图6所示，旋转驱动致动器28'附加地包括致动器轴42，该致动器轴围绕旋转轴线B可旋转地安装在主体38中。致动器轴42可以被驱动以在第一角度端位置与第二角度端位置之间旋转小于一个整圈的有限的角行程。例如，角行程延伸小于90°。例如，角行程在20°与45°之间延伸。

致动器轴42的旋转轴线B与控制构件10的旋转轴线A正交。

该旋转驱动致动器28'还包括被锁定与致动器轴42旋转的曲柄44。曲柄44因此垂直于致动器轴42延伸。该曲柄具有相对于轴线B的偏心区段44A，该偏心区段旨在向控制构件10施加致动力以使其在第一方向S上旋转。

在图6中，当致动器轴42占据其第一角度端位置时，曲柄44的位置以实线示出，当致动器轴42占据其第二角度端位置时，该曲柄的位置以虚线示出。致动器轴42从其第一角度端位置到其第二角度端位置的旋转的方向由图6和图10中的箭头F指示。

在此，旋转驱动致动器28'经由在图5和图7至图10中可见的杠杆46作用在控制构件10上。杠杆46有利地允许由旋转驱动致动器28'产生的致动力传递到控制构件10并且同时按比例缩小该力。

杠杆46围绕平行于致动器轴42的轴线C可枢转地安装在固定的安装板40上。在此，杠杆46采取完全纵向杆的形式。杠杆46具有用于连接到曲柄44的第一区段46A。

杠杆46和曲柄44之间的连接通过复合连接形成，该复合连接包括围绕平行于致动器轴42的轴线B的轴线的枢转连接、以及沿杠杆46的主轴线方向的滑动连接。

在图8和图10所示的示例中，杠杆46的第一连接区段46A具有沿其主轴线定向的狭槽48，并且曲柄44的偏心区段44A包括曲柄销50，该曲柄销被接收在狭槽48中，以使得该曲柄销可以滑动和枢转，以便在曲柄44与杠杆46之间提供复合连接。为了便于安装曲柄销50，在此，狭槽48在杠杆46的端部处是开放式的。

根据尚未示出的本发明的一个变型，通过机械反转，狭槽由曲柄支承，然而曲柄销由杠杆支承。

杠杆46还具有用于连接到控制构件10的第二区段46B。为了实现这一点，第二区段46B被布置成与控制构件10相对。杠杆的第二区段46B与控制构件10之间的连接通过头部52与至少第一叶片54-1的致动面之间的接触实现，该头部在此由杠杆46支承，该第一叶片相对于控制构件10的枢转轴线A径向延伸。

在图中所示的实施例中，控制构件10在与箭头S所指示的方向相反的方向上从其第二角度选择位置返回到其第一角度选择位置也经由杠杆实现。就这一点而言，控制构件10还包括第二叶片54-2，该第二叶片相对于控制构件10的枢转轴线A径向延伸并且相对于第一叶片54-1成角度偏移。因此，头部52被周向地接收在两个叶片54-1、54-2之间。

头部52通过平面接触与两个叶片54-1和54-2中的每一个相互作用。当控制构件10纵向移动以接合传动比时，允许叶片54-1、54-2通过在头部52上滑动而进行纵向滑动移动。

根据本发明的未示出的一个变型，并且通过机械反转，这些叶片由杠杆支承并且该头部由控制构件支承。

如图8中可见，为了允许按比例缩小由旋转驱动致动器28'产生的致动力，第一连接区段46A与杠杆46的枢转轴线C之间的距离D1大于第二连接区段46B与杠杆46的枢转轴线C之间的距离D2。

所讨论的杠杆是所谓的第二类杠杆，其中由曲柄44施加在第一连接区段46A上的力和由第二连接区段46B施加在控制构件10上的力指向相同方向。因此，第二连接区段46B插置在杠杆46的枢转轴线C与其第一连接区段46A之间。

如图11中非常示意性地示出的，在此，旋转驱动致动器28'是包括内部角度止动件56-1、56-2的电磁致动器，这些内部角度止动件相对于主体38固定以便限制致动器轴42在其两个角度端位置之间的沿两个方向的枢转。内部角度止动件56-1、56-2可以是固定的或可调整的。

致动器轴42包括转子，该转子配备有至少一个铁磁元件57。铁磁元件57被锁定与轴42旋转。该铁磁元件是例如永磁体。

致动器主体38包括定子，该定子配备有至少一个受控电磁体58，该受控电磁体能够吸引转子的铁磁元件，以便在向该受控电磁体供应电流时驱动轴42朝向其第二角度端位置，如图11中的虚线所示。

在一个变型中，旋转驱动致动器由旋转千斤顶形成，该旋转千斤顶由气态或液态致动流体供应。

有利地，弹性返回器件插置在致动器的主体与致动器轴之间，以在不再向电磁体58供应电流时使致动器轴42返回其第一角度端位置。这是例如围绕致动器轴42布置的内部扭转弹簧59。

在这种情况下，可以省去配备给图1至图4所示的实施例的外部弹簧16。

在未示出的变型中，保持扭转弹簧16以便辅助旋转驱动致动器的内部弹簧59使控制构件返回到其第一角度选择位置。

通过附加的但非强制性的特征，并且为了在操作中确保径向换挡臂32-1和32-2与相关联挡块34-1、34-2相对的精确角度位置，联锁键11在此包括壳体60，该壳体朝前部轴向和径向地敞开，并且由图12至图14中所展示的外部止动件的两个相对内表面62-1和62-2成角度地限定。

为了与这两个外部止动表面62-1和62-2中的一个或另一个交替协作，属于变速箱壳体或相关联离合器的固定元件的另一部分支承角度分度销64，该角度分度销是平行于控制构件10和联锁键11的轴线A的轴向定向的圆柱形指状件。

在控制构件10的操作期间，该控制构件在默认情况下通过内部弹簧59弹性地保持在其第一角度选择位置，如图7和图8所示。有利地，轴42的第一角度端位置与控制构件10的第一角度选择位置一致。

当命令旋转驱动致动器28'对抗内部弹簧59的弹性返回力朝向其第二角度端位置枢转时，曲柄44沿方向F旋转到其第二角度端位置。这使杠杆46向下枢转，该枢转经由头部52作用在控制构件10的下叶片54-1上。该控制构件因此从其第一角度选择位置枢转到其第二角度选择位置，如图9中的箭头S所指示。

轴42的第二角度端位置有利地与控制构件10的第二角度选择位置一致。

在该致动行程结束时，控制构件10处于与参照图9和图10所示的位置相对应的其第二角度选择位置。

在选择线路的这种改变期间，并且假设换挡臂32-2与相关联挡块34-2的入口倒角接触，则由旋转驱动致动器28'提供并且由杠杆46按比例缩小的扭矩足以使叉移动并且允许换挡臂进入挡块。

为了使控制构件10回到或返回到其第一角度选择位置，内部回位弹簧59允许换挡臂32-1借助倒角移动相关联挡块34-1。

内部弹簧59的作用使轴42和曲柄4在与箭头F的方向相反的方向上从其第二角度端位置旋转到其第一角度端位置。这使杠杆46枢转并且使控制构件10通过头部52与上叶片54-2之间的接触围绕其轴线A顺时针旋转(参照图7)。

因此，由内部弹簧59产生的力有利地由杠杆46按比例缩小。

刚参照图5和后续附图描述的解决方案能够以与图1至图4中所展示的根据现有技术的解决方案相同的空间要求实现。

在该空间要求内，旋转驱动致动器28'的尺寸调整足以提供高扭矩，由此克服了根据现有技术的解决方案的缺点。

杠杆46有利地使得可以沿两个方向按比例缩小由致动器产生的力。

本发明尤其适用于通过所谓的自动化控制来控制变速箱中的传动比的改变。

Claims (8)

1.一种用于变速箱中的传动比线路选择的内部控制的装置，该装置包括：

-选择控制构件(10)，该选择控制构件被安装以便能够至少在第一角度选择位置与第二角度选择位置之间沿两个方向旋转，每个位置分别与第一选择线路和第二选择线路相关联；

-受控的致动器(28')，该受控的致动器能够向该控制构件(10)施加致动力以使该控制构件至少在第一方向(S)上从其第一角度选择位置旋转到其第二角度选择位置，

其特征在于，该致动器是旋转致动器(28')，包括：

-固定的致动器主体(38)；

-致动器轴(42)，该致动器轴能够被驱动以在第一角度端位置与第二角度端位置之间旋转有限的角行程；

-曲柄(44)，该曲柄被锁定与该致动器轴(42)旋转并且包括偏心区段(44A，50)，该偏心区段向该控制构件(10)施加致动力以使该控制构件在该第一方向(S)上旋转，

其中，该致动力经由杠杆(46)传递到该控制构件(10)，该杠杆能够围绕平行于该致动器轴(42)的轴线(C)枢转地安装在相对于该致动器主体(38)固定的安装板(40)上，以及

该杠杆(46)具有用于连接到该曲柄(44)的第一区段(46A)和用于连接到该控制构件(10)的第二区段(46B)，该第一区段(46A)与该杠杆(46)的枢转轴线(C)之间的距离(D1)大于该第二区段(46B)与该杠杆(46)的枢转轴线(C)之间的距离(D2)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该致动器轴(42)的旋转轴线(B)与该控制构件(10)的旋转轴线(A)正交。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该杠杆(46)的第二区段(46B)和该控制构件(10)之间的该连接通过头部(52)实现，该头部由该杠杆(46)和该控制构件(10)中的一个支承，该头部与由所述杠杆和所述控制构件中的另一个支承的至少一个径向叶片(54-1，54-2)接触。

4.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该装置包括用于使该控制构件(10)返回其第一角度选择位置的至少一个旋转返回器件(16，59)。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，弹性返回器件(59)插置在该致动器主体(38)与该致动器轴(42)之间。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，弹性返回器件(16)插置在该控制构件(10)与固定的支撑件之间。

7.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，该控制构件(10)的该旋转由固定的角度止动件(56-1，56-2，62-1，62-2)在两个方向上限制。

8.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，该致动器轴(42)包括至少配备有第一铁磁元件(57)的转子，并且该致动器主体(38)包括配备有至少一个受控电磁体(58)的定子，该至少一个受控电磁体能够吸引该转子的第一铁磁元件(57)，以便在向该受控电磁体供应电流时将该致动器轴(42)驱动到其第二角度端位置。

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